新景矿9~#煤顺层钻孔瓦斯抽采固-气耦合模型数值模拟

发布时间：2017-08-28 20:29

  本文关键词：新景矿9~#煤顺层钻孔瓦斯抽采固-气耦合模型数值模拟

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【摘要】：为了探讨顺层瓦斯抽采时的瓦斯渗流运移规律,提高低渗透煤层的抽采效率,运用弹塑力学理论,基于煤体骨架有效应力的变形特性,利用Kozeny-Carman方程进行理论推导,建立了钻孔周围煤体弹性形变与塑性形变的渗透率与孔隙率动态变化模型.结合多孔介质渗流力学理论,建立了钻孔抽采瓦斯渗流固-气耦合模型.针对新景矿9#煤的地质条件,运用COMSOL计算软件,对其耦合模型进行数值计算,得出了布孔间距与单钻孔有效抽采半径之间的关系.模拟结果表明:随着钻孔不断抽采,钻孔瓦斯抽采量初期比较大并能维持一段时间,随后将逐渐减小,最后接近稳定值,同时钻孔有效抽采半径也逐渐变大,但变化的程度越来越小.通过现场实际运用,验证了该模型与关系式的有效性与正确性.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;
【关键词】： 顺层钻孔 瓦斯抽采 渗流场 钻孔间距 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金项目(51074086)
【分类号】：TD712.6
【正文快照】： 随着煤矿开采深度的不断增加,各种地质条件复杂多变,严重制约着煤矿的安全生产,也是对煤矿开采工艺的巨大挑战[1].在煤层瓦斯瓦斯抽采过程中,煤层瓦斯含量、瓦斯压力与煤体的形变均是一个复杂的动态变化过程[2].近年来,众多学者应用渗流理论、岩石力学理论与流固耦合理论研究

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本文编号：749313